銀河はるかに

クランクと言うのは回転中心に対し、偏芯したクランクピンを持つ構造なので、クランクピンに取り付いたコネクティングロッドやピストンの重量と偏芯したクランクピンの重量のアンバランスに見合ったカウンターウエイトをちょうど反対側に取り付けることで、回転に伴う遠心力で起きる振動の発生を防いでいます。

しかし、レシプロエンジンではピストンとピストンピンは純粋な往復運動ですから回転部分での打ち消し効果では、それらの慣性が引き起こす振動をなくすことは出来ません。

そこでシリンダのレイアウトを対向させたエンジンなどが考案され、ポルシェ等は水平対抗エンジンでピストンの質量が起こす往復運動の慣性による振動を打ち消す様に作られたりしていました。

ただし、現在のＦ１では９０度Ｖ型しか認められておらず、またもし認められていたとしても水平対抗エンジンで得られるメリットよりＶ型エンジンのレイアウトで得られる空力的メリットの方が車の総合性能の向上に効果的なことから、いずれにせよ現在はＶ型エンジンが選ばれていると考えられるのです。

市販車の4気筒エンジンではそうした振動やコネクティングロッドが理論的に有限の長さであるが故の2次的不釣合いを打ち消すために、ランチェスターバランサー等のバランサーやそれをさらに三菱が改良したクランクケースのローリングモーメントも打ち消すバランサーなどが広く用いられているのです。（この辺の技術については説明がなかなか難しいので、興味があればランチェスターバランサーなどをキーワードにしてｗｅｂ検索でお調べください現在のＦ１エンジンは、９０度Ｖ型であり、クランクピン配列はおそらく１８０度でフラットプレーンと呼ばれるものでしょうから、一次バランスは悪いが、カウンターウエイトを必要とせず軽量に作れて、高回転に都合が良く、片側のバンクで均等周期爆発を得られるので、エキゾーストパイプが等長で理想的に作れることもあって、Ｆ１エンジンには向いていると言えるでしょう。

Ｆ１エンジンでは、このフラットプレーン特有の一次振動を打ち消すための一次振動偶力バランサーシャフトを内臓していると考えるのが妥当であると思うのですが、見ていないのでなんとも言えません。（いずれにせよ、エンジンの動バランスと言うのは、なかなか理解も難しいし、説明も難しく、もし、解説を試みるとすれば、そうとうな長文になってしまうでしょうし、私もきちんと説明し得ないと思うので、さらに興味のある方は、Ｗｅｂ情報を検索するか、や文献等を参照してみていただければと思います。）私は仕事柄、まれに１万ｒｐｍを超えるスピンドルなどを設計することがあるのですが、回転軸の僅かな振れも問題になり、ベアリングの等級や組み込みクリアランス、発熱への対応、給油等、かなり気を使っても上手く行かないことがしばしばあって、もともと円筒回転体でない４サイクルエンジンが２万ｒｐｍで回ると言うことの物凄さを強烈に感じています。

続く